電網(wǎng)智能報(bào)警系統(tǒng)的構(gòu)建探討

劉輝　包瑞光　劉朝霞

摘要：為了能夠更好地提高電網(wǎng)的工作效率，保證電網(wǎng)的正常運(yùn)行和故障發(fā)生時(shí)報(bào)警的實(shí)時(shí)性和有效性，在對(duì)電網(wǎng)報(bào)警系統(tǒng)構(gòu)建時(shí)要求從運(yùn)行環(huán)境、人機(jī)界面、智能處理以及相關(guān)的查詢和相應(yīng)的故障運(yùn)行功能方面來(lái)滿足系統(tǒng)要求。電網(wǎng)智能報(bào)警系統(tǒng)的構(gòu)建探討對(duì)電網(wǎng)的整體效率和安全保障有積極的意義，對(duì)電網(wǎng)智能報(bào)警系統(tǒng)的提高有現(xiàn)實(shí)的指導(dǎo)價(jià)值。

關(guān)鍵詞：電網(wǎng)智能報(bào)警；故障診斷；報(bào)警處理

中圖分類號(hào)：TM743 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2013）07-0120-03

電網(wǎng)智能報(bào)警信息處理系統(tǒng)應(yīng)用非常廣泛，其功能是在提供各個(gè)電力廠站的報(bào)警信息的同時(shí)為故障診斷提供信息數(shù)據(jù)支持。本文探討的電網(wǎng)智能報(bào)警處理系統(tǒng)一般運(yùn)行在DF8002自動(dòng)化系統(tǒng)下。電網(wǎng)智能報(bào)警系統(tǒng)由運(yùn)行環(huán)境、人機(jī)界面、報(bào)警信息智能處理、人工維護(hù)輔助調(diào)整報(bào)警處理、歷史記錄查詢和故障診斷啟動(dòng)程序組成，下面分別介紹。

1 運(yùn)行環(huán)境

1.1 硬件環(huán)境

電網(wǎng)智能報(bào)警系統(tǒng)的硬件組成如圖1所示，SCADA系統(tǒng)采集信息以后通過前置機(jī)處理，經(jīng)過處理后的信息轉(zhuǎn)發(fā)到調(diào)度自動(dòng)化的局域網(wǎng)絡(luò)里面。通過這一流程以后的信息可以使得所有連接在局域網(wǎng)的電腦接收這些信息。系統(tǒng)中兩臺(tái)服務(wù)器存儲(chǔ)歷史的數(shù)據(jù)，而四臺(tái)PAS機(jī)則是存儲(chǔ)實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)，調(diào)度和運(yùn)行人員則是在相應(yīng)的PAS機(jī)上完成工作內(nèi)容。

1.2 軟件環(huán)境

軟件環(huán)境由實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)和智能處理模塊構(gòu)成。

PAS機(jī)軟件配置如圖2所示，每一個(gè)底層是調(diào)度自動(dòng)化平臺(tái)，該平臺(tái)是由兩部分組成，一個(gè)是圖形界面，完成信息的接收以及顯示實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的功能。各構(gòu)成部分中狀態(tài)估計(jì)主要是分析模擬量的數(shù)據(jù)，報(bào)警信息處理那些用來(lái)分析開光量的數(shù)據(jù)。常規(guī)EMS功能是通過狀態(tài)估計(jì)數(shù)據(jù)來(lái)分析和計(jì)算（電網(wǎng)正常運(yùn)行環(huán)境），而擴(kuò)張EMS功能是通過狀態(tài)估計(jì)數(shù)據(jù)以及報(bào)警處理數(shù)據(jù)，在故障診斷、故障恢復(fù)以及故障操作票在電網(wǎng)故障環(huán)境下分析計(jì)算。

智能報(bào)警處理模塊的構(gòu)成如圖3所示，智能報(bào)警處理系統(tǒng)和別的功能數(shù)據(jù)關(guān)系非常緊密。智能報(bào)警處理系統(tǒng)從服務(wù)器的歷史數(shù)據(jù)庫(kù)以及實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中采集信息，這些數(shù)據(jù)在智能處理模塊來(lái)篩選、判斷以及綜合分析，然后將這些數(shù)據(jù)分別按照級(jí)別顯示到相應(yīng)窗口。同時(shí)為了能夠?qū)崿F(xiàn)運(yùn)行人員對(duì)系統(tǒng)的輔助決策，在報(bào)警處理規(guī)則維護(hù)界面中有可以設(shè)置的邏輯規(guī)則。

2 人機(jī)界面

電網(wǎng)智能報(bào)警系統(tǒng)的人機(jī)界面一般設(shè)計(jì)三級(jí)的監(jiān)視窗口，分層級(jí)報(bào)警。

一級(jí)窗口是對(duì)故障相關(guān)信息的顯示，當(dāng)保護(hù)動(dòng)作以及相應(yīng)斷路器故障時(shí)，窗口閃爍顯示三秒。二級(jí)窗口在正常的倒閘工作時(shí)顯示開關(guān)位置的變化信息。三級(jí)窗口則是顯示異常報(bào)警信息，比如控制回路斷線等非一級(jí)和二級(jí)窗口顯示的故障信息。

為了能夠?qū)︼@示窗口更好地控制，更好地掌握相關(guān)信息和對(duì)報(bào)警處理規(guī)則參數(shù)的維護(hù)，頁(yè)面還有停止、刷新和功能設(shè)置等控制按鈕。

3 報(bào)警信息智能處理

報(bào)警信息復(fù)雜多變，信息量大而且難以預(yù)計(jì)，要對(duì)報(bào)警信息做好處理，要求報(bào)警信息的智能處理能夠滿足參差結(jié)構(gòu)清楚，易于觀察，盡量減少冗余信息的特點(diǎn)。所以在對(duì)電網(wǎng)智能報(bào)警系統(tǒng)構(gòu)建時(shí)可以縱向依次對(duì)信息處理，依次實(shí)現(xiàn)篩選、防抖動(dòng)、信息合并、綜合、信息誤報(bào)處理、開關(guān)操作信息收集和次要報(bào)警信息收集。功能描述如下：

3.1 篩選

篩選功能是為了防止主要信息的遺漏，同時(shí)對(duì)無(wú)用的信息過濾處理。功能實(shí)現(xiàn)方式是通過對(duì)含有標(biāo)志性詞語(yǔ)的報(bào)警文字過濾或者是保留等的設(shè)置，以及對(duì)過濾文字的編輯功能，從而更好地適應(yīng)報(bào)警處理系統(tǒng)。

3.2 防抖動(dòng)

防抖動(dòng)功能是有效地避免抖動(dòng)信息對(duì)故障分析的危害，實(shí)現(xiàn)方式是將90分鐘內(nèi)發(fā)生次數(shù)超過三次的信息寫入記錄，并屏蔽。

3.3 信息合并

信息合并功能是對(duì)兩套裝置中同時(shí)動(dòng)作發(fā)出的信息或者是不同信息在不同階段的同類信號(hào)，通過邏輯判斷把信息合并，并且選擇最合適的一條顯示。

3.4 綜合

綜合功能是將信息分散的報(bào)警信息，依據(jù)動(dòng)作和斷路器直接對(duì)應(yīng)的跳閘關(guān)系，將信號(hào)綜合到一條信息上顯示。

3.5 信息誤報(bào)處理

信息誤報(bào)處理功能是對(duì)每一條信息進(jìn)行初步邏輯判斷，依據(jù)保護(hù)信息、斷路器信息之間的關(guān)系以及二次信號(hào)等的影響，分析信息是否存在誤報(bào)的可能，并且提示。

3.6 正常開關(guān)操作信息收集

對(duì)報(bào)警信息是否屬于正常工作過程開關(guān)動(dòng)作的判斷。

3.7 次要報(bào)警信息收集

對(duì)保護(hù)動(dòng)作和事故跳閘外有用信息的收集顯示。

4 人工維護(hù)輔助調(diào)整報(bào)警處理

220kV存在部分雙備用的保護(hù)動(dòng)作，即兩個(gè)信號(hào)反映故障引起的同一類型保護(hù)動(dòng)作或者是類似的報(bào)警信息實(shí)質(zhì)只同一個(gè)保護(hù)信號(hào)在二次回路在不同設(shè)備發(fā)出的語(yǔ)義相同的兩個(gè)信號(hào)。同時(shí)系統(tǒng)中還存在抖動(dòng)信息，對(duì)該類信息的判斷很難有直接的依據(jù)，只能通過人工來(lái)處理。所以在電網(wǎng)智能報(bào)警系統(tǒng)構(gòu)建時(shí)必須利用人工維護(hù)報(bào)警處理規(guī)則的方法來(lái)保證系統(tǒng)更好地工作。即利用一個(gè)特殊的人機(jī)接口，通過核實(shí)邏輯規(guī)則的輸入，實(shí)現(xiàn)對(duì)報(bào)警信息處理邏輯的編輯和調(diào)整，功能如下：

4.1 報(bào)警信息篩選

在報(bào)警信息處理模塊篩選時(shí)，程序是通過設(shè)定的關(guān)鍵詞來(lái)判斷該報(bào)警信息是否需要濾除。在實(shí)際應(yīng)用中，在不同的使用環(huán)境中，系統(tǒng)對(duì)報(bào)警信息的判斷關(guān)鍵詞會(huì)有所不同。為了能夠使得功能的適用范圍較廣，一般會(huì)在系統(tǒng)中刪除關(guān)鍵詞，來(lái)滿足用戶的需要，設(shè)計(jì)切合實(shí)際的關(guān)鍵詞。實(shí)際操作中只要在關(guān)鍵詞框中設(shè)定期望過濾的關(guān)鍵詞和邏輯關(guān)系，就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)該關(guān)鍵詞的信息過濾。

4.2 抖動(dòng)信息記錄和屏蔽的設(shè)置

抖動(dòng)信息記錄是將在90分鐘內(nèi)超過三次發(fā)生時(shí)，將該報(bào)警信息列入抖動(dòng)信息記錄中，一旦報(bào)警信息被屏蔽以后，該信息則被屏蔽不會(huì)再顯示。要想解屏蔽就需要人工來(lái)解除設(shè)置，此時(shí)信息才會(huì)重新顯示。

4.3 重復(fù)語(yǔ)義信息合并規(guī)則

在電網(wǎng)智能報(bào)警系統(tǒng)中，語(yǔ)義重復(fù)信息處理時(shí)一般只需要保留適合的一條，并將該條信息顯示就可以。在原報(bào)警信息條款下選擇廠站選項(xiàng)，再選擇其他需要合并的報(bào)警信息確定添加到集合。在需合并報(bào)警集合框里面就會(huì)把所有已經(jīng)選擇的報(bào)警信息顯示出來(lái)，此時(shí)在合并后輸出報(bào)警框內(nèi)填入期望最終顯示的報(bào)警信息就可以了。最后再點(diǎn)擊“添加”，那么這條規(guī)則就被加入到了報(bào)警信息合并記錄里面。

5 歷史記錄查詢

一個(gè)完整的電網(wǎng)智能報(bào)警信息系統(tǒng)，要求能夠提供歷史的信息記錄以及相關(guān)分析的能力。系統(tǒng)能夠把以前的歷史報(bào)警記錄儲(chǔ)存在系統(tǒng)文件中，用戶能夠在需要時(shí)對(duì)規(guī)定范圍顯示相應(yīng)報(bào)警信息。在用戶要求單個(gè)查詢某一報(bào)警信息所有的時(shí)間信息，從而靈活地查詢報(bào)警信息，方便地為工作人員分析提供參考基礎(chǔ)。

6 故障診斷啟動(dòng)程序

電網(wǎng)智能報(bào)警系統(tǒng)構(gòu)建的最后一個(gè)功能是啟動(dòng)電網(wǎng)的故障診斷所需要運(yùn)行的程序，為了使得故障程序能夠有效地正確啟動(dòng)運(yùn)行，要求報(bào)警信息必須盡可能降低錯(cuò)誤和減少冗余信息。經(jīng)過智能信息相應(yīng)處理后，抖動(dòng)信號(hào)已經(jīng)濾除誤報(bào)和漏報(bào)信息的更改處理，可以增強(qiáng)故障診斷程序在運(yùn)行時(shí)的可靠性和有效性。一旦報(bào)警系統(tǒng)中滿足了一定的故障環(huán)境條件，此時(shí)故障診斷程序則自動(dòng)啟動(dòng)，從而進(jìn)入對(duì)故障的診斷和分析過程中。

電網(wǎng)智能報(bào)警系統(tǒng)構(gòu)建過程比較復(fù)雜，在構(gòu)建時(shí)要從實(shí)際出發(fā)，并且最大可能地去提高電網(wǎng)智能報(bào)警系統(tǒng)的靈活性，合理地利用電網(wǎng)各功能完成期望達(dá)到的效果。確保電網(wǎng)智能報(bào)警系統(tǒng)能夠?qū)φ９ぷ骰蛘呤窃谑鹿拾l(fā)生情況下，為工作人員的實(shí)時(shí)監(jiān)控、分析處理提供最方便的手段。工作人員也應(yīng)該充分地學(xué)習(xí)和掌握電網(wǎng)智能報(bào)警系統(tǒng)的處理方法、運(yùn)行情況，使得系統(tǒng)能夠更加實(shí)用和

靈活。

參考文獻(xiàn)

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（責(zé)任編輯：吳 濤）